EP4283875A1 - Method for monitoring a plurality of short circuit-forming signalling elements and arrangement for carrying out the method - Google Patents

Method for monitoring a plurality of short circuit-forming signalling elements and arrangement for carrying out the method Download PDF

Info

Publication number
EP4283875A1
EP4283875A1 EP22175146.4A EP22175146A EP4283875A1 EP 4283875 A1 EP4283875 A1 EP 4283875A1 EP 22175146 A EP22175146 A EP 22175146A EP 4283875 A1 EP4283875 A1 EP 4283875A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
short
blanking
pulses
signal
mats
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22175146.4A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Aristotelis Antoniou
Tobias Gramolla
Panagiotis Kalfoudis
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to EP22175146.4A priority Critical patent/EP4283875A1/en
Priority to US18/321,055 priority patent/US20230384379A1/en
Priority to CN202310595611.4A priority patent/CN117110939A/en
Publication of EP4283875A1 publication Critical patent/EP4283875A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/327—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers
    • G01R31/3277—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers of low voltage devices, e.g. domestic or industrial devices, such as motor protections, relays, rotation switches
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/18—Modifications for indicating state of switch
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B9/00—Safety arrangements
    • G05B9/02—Safety arrangements electric
    • G05B9/03—Safety arrangements electric with multiple-channel loop, i.e. redundant control systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections

Definitions

  • the invention relates to a method for monitoring short-circuiting signaling elements and an arrangement for carrying out the method.
  • Signaling elements such as safety mats or emergency stop switches are used as part of safety controls, especially in the industrial sector, to safely switch electrical consumers such as presses or milling tools on and off in order to prevent danger to people and materials.
  • the safety controls usually have a number of switching inputs and outputs for connecting the working contacts of the signaling elements.
  • a constant functional check of the safety control is also required in order to meet the relevant safety standards and certifications. For particularly high security levels, this also includes constant checking of the cabling of the connected signaling elements.
  • the output voltage is provided with regular blanking intervals.
  • this blanking gap at the switching input can no longer be determined and the error can be identified.
  • this principle is often used to determine the switching status of so-called short-circuit-forming signaling elements.
  • These signaling elements have two current paths, each with one input and one output, which are short-circuited when actuated.
  • both the first input and the second input of the signaling element are supplied with a voltage signal provided with blanking gaps.
  • the blanking gaps are offset in time, so that the blanking gaps in the two current paths always occur at different times. If the signaling element is actuated and the current paths are short-circuited, the blanking gaps are bridged - just like in the case of a cross-circuit. They can therefore no longer be detected at the outputs of the current paths that are connected to the switching inputs of the safety control and the safety control can detect the actuation of the signaling element.
  • the actuation is detected by comparing the input and output signals, and when the signaling element is actuated a difference only occurs during a blanking gap, the detection accuracy is limited by the frequency of the blanking gaps. There is therefore always an offset between actual actuation and detection and a very short actuation of the signaling element is even possible not recorded if it occurs between two blanking intervals. In addition, the system always requires knowledge of the exact position of the blanking gaps with regard to signal evaluation.
  • the invention is based on the object of expanding the known prior art so that a simple evaluation of the actuation state and the detection of cable errors is possible for several signaling elements.
  • the representation according to FIG 1 shows a safety controller 1 with a control unit, not shown, which can be designed, for example, as a microcontroller.
  • the safety control 1 has two switching outputs 4, which are inserted into the power supply of an electrical consumer that should be safely switched off in the event of danger.
  • a step mat 2 which has two parallel current paths 3, 4, is provided as a short-circuit-forming signaling element.
  • the inputs of the current paths 3, 4 are connected to switching outputs 5,6 of the safety controller 1 and the outputs of the current paths are connected to switching inputs 7,8 of the safety controller.
  • the tread mats 2 are used to secure larger areas. They are laid out on the floor in dangerous work areas of electrical consumers. If a step mat 2 is stepped on, a short circuit occurs between the two current paths 3,4.
  • This short circuit is detected by the safety device 1 by monitoring the corresponding signal inputs 7, 8 and the consumer is switched off.
  • the current paths of the same are provided with different signal sequences S 1 ...S n , S 1... S n in such a way that an easily decodable, unique, binary representation of the state of the connected foot mats 2 are present.
  • the second of the two current paths 4 of a signaling element has the inverted signal sequence S 1... S n of the first current path 3 is applied.
  • Fig. 2 shows the switching signals at 12 different switching outputs 5,6 of the safety control 1 for connection to the two parallel current paths of 6 safety mats 2.
  • the (safe) state of the safety mats 2 is represented by the binary number 10 01 10 10 01 01 defined.
  • the binary number 11 01 10 10 01 01 is an indication that step mat No. 1 was stepped on at time t1 and a short circuit occurred between the two current paths 3.4 of this step mat.
  • the switching signals are used to quickly determine the cause S 1... S n how out Figure 2 clearly visible.
  • Each signal has a periodically recurring sequence of a short pulse and a short blanking gap as well as a long pulse and a long blanking gap, with pulses and blanking gaps each having the same duration and the long pulses or blanking gaps having twice the duration of the short pulses or blanking gaps exhibit.
  • the present signal structure is suitable for controlling up to 6 mats; if there are a larger number, it is possible, for example, to expand the signals by a second short pulse with a blanking interval.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Emergency Alarm Devices (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung einer Mehrzahl kurzschlussbildender Meldeelemente, wobei jedes Meldeelement (2) zumindest zwei Strompfade (3,4) aufweist, die bei Betätigung des Meldeelements (2) kurzgeschlossen werden, wobei die Strompfade der Meldeelemente (2) mit unterschiedlichen Signalfolgen (S<sub>1</sub>...S<sub>n</sub>, S<sub>1...</sub>S<sub>n</sub>) in der Weise beaufschlagt werden, dass innerhalb eines vorgegebenen Zeitrahmens zu jedem Zeitpunkt eine einfach dekodierbare, eindeutige, binäre Darstellung des Zustandes der angeschlossenen Trittmatten vorliegt.The invention relates to a method for monitoring a plurality of short-circuit-forming signaling elements, each signaling element (2) having at least two current paths (3, 4) which are short-circuited when the signaling element (2) is actuated, the current paths of the signaling elements (2) having different signal sequences (S<sub>1</sub>...S<sub>n</sub>, S<sub>1...</sub>S<sub>n</sub>) are acted upon in this way that an easily decodable, clear, binary representation of the status of the connected safety mats is available at any time within a given time frame.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung kurzschlussbildender Meldeelemente und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for monitoring short-circuiting signaling elements and an arrangement for carrying out the method.

Meldeelemente wie beispielsweise Schaltmatten oder Not-AusSchalter werden im Rahmen von Sicherheitssteuerungen vor allem im industriellen Bereich dazu verwendet, elektrische Verbraucher wie beispielsweise Pressen oder Fräswerkzeuge sicher ein- und auszuschalten, um Gefahren für Mensch und Material zu verhindern.Signaling elements such as safety mats or emergency stop switches are used as part of safety controls, especially in the industrial sector, to safely switch electrical consumers such as presses or milling tools on and off in order to prevent danger to people and materials.

Die Sicherheitssteuerungen weisen üblicherweise eine Anzahl von Schalteingängen und -ausgängen zum Anschluss der Arbeitskontakte der Meldeelemente auf.The safety controls usually have a number of switching inputs and outputs for connecting the working contacts of the signaling elements.

Neben der Überwachung der Schaltstellung der Meldeelemente ist dabei auch eine ständige Funktionsüberprüfung der Sicherheitssteuerung erforderlich, um die relevanten Sicherheitsnormen-und zertifizierungen zu erfüllen. Für besonders hohe Sicherheitsstufen umfasst dies insbesondere auch eine ständige Prüfung der Verkabelung der angeschlossenen Meldeelemente.In addition to monitoring the switching position of the signaling elements, a constant functional check of the safety control is also required in order to meet the relevant safety standards and certifications. For particularly high security levels, this also includes constant checking of the cabling of the connected signaling elements.

Diese Prüfung erfolgt üblicherweise durch Austastlücken in den logischen Signalen an den Schaltausgängen. Bei üblichen digitalen Logiken liegt an den Schaltausgängen entweder eine logische 1 oder eine logische 0 an, die durch bestimmte Spannungswerte unterschieden werden. So wird typisch eine Spannung von +24 V der logischen 1 zugeordnet, während das Erdungspotential die logische 0 darstellt.This test is usually carried out using blanking gaps in the logic signals at the switching outputs. In common digital logics, the switching outputs have either a logical 1 or a logical 0, which are differentiated by certain voltage values. Typically, a voltage of +24 V is assigned to logic 1, while the ground potential represents logic 0.

Um zu erkennen, ob die an den Schalteingängen der Sicherheitssteuerung anliegende Spannung tatsächlich auch mit der Ausgangsspannung der Sicherheitssteuerung übereinstimmt, wird die Ausgangsspannung mit regelmäßigen Austastlücken versehen.In order to detect whether the voltage present at the switching inputs of the safety control actually corresponds to the output voltage of the safety control, the output voltage is provided with regular blanking intervals.

Im Fall eines Kabelfehlers, mit beispielsweise einem Querschluss zu einem anderen Kabel mit entsprechender Spannung, ist diese Austastlücke am Schalteingang nicht mehr feststellbar und der Fehler erkennbar.In the event of a cable error, for example with a cross circuit to another cable with the corresponding voltage, this blanking gap at the switching input can no longer be determined and the error can be identified.

Dieses Prinzip wird neben der Querschlusserkennung häufig auch zur Ermittlung des Schaltzustands sogenannter kurzschlussbildender Meldeelemente verwendet. Diese Meldeelemente weisen zwei Strompfade mit jeweils einem Eingang und einem Ausgang auf, die bei Betätigung kurzgeschlossen werden.In addition to cross-circuit detection, this principle is often used to determine the switching status of so-called short-circuit-forming signaling elements. These signaling elements have two current paths, each with one input and one output, which are short-circuited when actuated.

Zur Ermittlung des Schaltzustands eines Meldeelementes werden sowohl der erste Eingang als auch der zweite Eingang des Meldeelementes mit einem mit Austastlücken versehenen Spannungssignal beaufschlagt. Die Austastlücken sind dabei jedoch zeitlich versetzt, so dass die Austastlücken in den beiden Strompfaden immer zu unterschiedlichen Zeiten auftreten. Wird das Meldeelement betätigt und somit die Strompfade kurzgeschlossen, werden - ebenso wie bei einem Querschluss - die Austastlücken überbrückt. Sie sind daher an den Ausgängen der Strompfade, die an die Schalteingänge der Sicherheitssteuerung angeschlossen sind, nicht mehr feststellbar und die Sicherheitssteuerung kann die Betätigung des Meldeelements erkennen.To determine the switching state of a signaling element, both the first input and the second input of the signaling element are supplied with a voltage signal provided with blanking gaps. However, the blanking gaps are offset in time, so that the blanking gaps in the two current paths always occur at different times. If the signaling element is actuated and the current paths are short-circuited, the blanking gaps are bridged - just like in the case of a cross-circuit. They can therefore no longer be detected at the outputs of the current paths that are connected to the switching inputs of the safety control and the safety control can detect the actuation of the signaling element.

Da die Erkennung der Betätigung durch den Vergleich von Eingangs- und Ausgangssignal erfolgt, und bei Betätigung des Meldeelements ein Unterschied nur während einer Austastlücke auftritt, ist die Erfassungsgenauigkeit durch die Frequenz der Austastlücken begrenzt. Es ergibt sich somit stets ein Versatz zwischen tatsächlicher Betätigung und Erfassung und eine sehr kurze Betätigung des Meldeelements wird sogar überhaupt nicht erfasst, wenn sie zwischen zwei Austastlücken erfolgt. Zudem erfordert das System hinsichtlich der Signalauswertung stets die Kenntnis der genauen Position der Austastlücken.Since the actuation is detected by comparing the input and output signals, and when the signaling element is actuated a difference only occurs during a blanking gap, the detection accuracy is limited by the frequency of the blanking gaps. There is therefore always an offset between actual actuation and detection and a very short actuation of the signaling element is even possible not recorded if it occurs between two blanking intervals. In addition, the system always requires knowledge of the exact position of the blanking gaps with regard to signal evaluation.

Nach der Lehre der EP 2 988 419 B1 wird daher vorgeschlagen, die beiden Eingänge des Meldeelementes mit um 180 0 phasenverschobenen symmetrischen Rechtecksignalen zu beaufschlagen, bei denen Austastlücken und Einschaltdauer gleich lang sind.According to the teachings of EP 2 988 419 B1 It is therefore proposed to supply the two inputs of the signaling element with symmetrical square-wave signals that are phase-shifted by 180 0 and in which the blanking intervals and duty cycle are of the same length.

Damit kann bei einem einzelnen Meldeelement mittels einfacher Entweder-Oder-Auswertung eine besonders einfache und sichere Erkennung des Betätigungszustands des Meldeelements erreicht werden.This means that a particularly simple and reliable detection of the actuation state of the signaling element can be achieved for a single signaling element using simple either-or evaluation.

Beim Einsatz einer Mehrzahl von Meldeelementen sind diese nach dem Stand der Technik üblicherweise seriell geschaltet, wodurch eine Auswertung nur für die Gesamtheit der Meldeelemente möglich ist und keine Identifikation einzelner Elemente erfolgt.When using a plurality of signaling elements, these are usually connected in series according to the prior art, which means that an evaluation is only possible for the entirety of the signaling elements and no identification of individual elements takes place.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den bekannten Stand der Technik so zu erweitern, dass eine einfache Auswertung des Betätigungszustandes und die Erkennung von Kabelfehlernbei mehreren Meldeelementen möglich ist.The invention is based on the object of expanding the known prior art so that a simple evaluation of the actuation state and the detection of cable errors is possible for several signaling elements.

Erfindungsgemäß geschieht dies mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.According to the invention, this is done using a method according to claim 1. Advantageous refinements result from the subclaims.

Die Erfindung wird anhand von Figuren näher erläutert.The invention is explained in more detail using figures.

Es zeigen beispielhaft:

  • Fig 1 eine schematische Darstellung einer Sicherheitssteuerung mit einer angeschlossenen Trittmatte, und
  • FIG 2 eine graphische Darstellung der verschiedenen Schaltsignale an Schaltausgängen der Sicherheitssteuerung.
They show, for example:
  • Fig 1 a schematic representation of a safety control with a connected safety mat, and
  • FIG 2 a graphical representation of the various Switching signals at switching outputs of the safety controller.

Die Darstellung gemäß FIG 1 zeigt eine Sicherheitssteuerung 1 mit einer nicht dargestellten Steuereinheit, welche beispielsweise als Mikrocontroller ausgestaltet sein kann.The representation according to FIG 1 shows a safety controller 1 with a control unit, not shown, which can be designed, for example, as a microcontroller.

Die Sicherheitssteuerung 1 hat zwei Schaltausgänge 4, die in die Stromzufuhr eines elektrischen Verbrauchers eingefügt sind, der im Gefahrenfall sicher ausgeschaltet werden soll.The safety control 1 has two switching outputs 4, which are inserted into the power supply of an electrical consumer that should be safely switched off in the event of danger.

Als kurzschlussbildendes Meldeelement ist eine Trittmatte 2 vorgesehen, welche zwei parallele Strompfade 3,4 aufweist. Die Eingänge der Strompfade 3, 4 sind mit Schaltausgängen 5,6 der Sicherheitssteuerung 1 und die Ausgänge der Strompfade mit Schalteingängen 7,8 der Sicherheitssteuerung verbunden.A step mat 2, which has two parallel current paths 3, 4, is provided as a short-circuit-forming signaling element. The inputs of the current paths 3, 4 are connected to switching outputs 5,6 of the safety controller 1 and the outputs of the current paths are connected to switching inputs 7,8 of the safety controller.

Die Trittmatten 2 dienen der Absicherung größerer Flächen. Sie werden in gefährlichen Arbeitsbereichen elektrischer Verbraucher auf dem Boden ausgelegt. Wird eine Trittmatte 2 betreten, erfolgt ein Kurzschluss zwischen den beiden Strompfaden 3,4.The tread mats 2 are used to secure larger areas. They are laid out on the floor in dangerous work areas of electrical consumers. If a step mat 2 is stepped on, a short circuit occurs between the two current paths 3,4.

Dieser Kurzschluss wird durch Überwachung der entsprechenden Signaleingänge 7,8 durch die Sicherheitseinrichtung 1 erkannt und der Verbraucher ausgeschaltet.This short circuit is detected by the safety device 1 by monitoring the corresponding signal inputs 7, 8 and the consumer is switched off.

Gemäß den gesetzlichen Bestimmungen ist aber nicht nur die Auslösung der Matten, sondern die ordnungsgemäße Funktion der Meldeelemente zu überwachen. Es könnten ja beispielsweise durch einen Drahtbruch oder einen Kurzschluss in den Zuleitungen der Strompfade Fehler auftreten.According to the legal regulations, not only the activation of the mats, but also the proper functioning of the signaling elements must be monitored. For example, errors could occur due to a wire break or a short circuit in the supply lines of the current paths.

Erfindungsgemäß werden dazu beim Einsatz mehrerer Trittmatten die Strompfade derselben mit unterschiedlichen Signalfolgen S1...Sn, S 1... S n in der Weise beaufschlagt, dass innerhalb eines vorgegebenen Zeitrahmens zu jedem Zeitpunkt eine einfach dekodierbare, eindeutige, binäre Darstellung des Zustandes der angeschlossenen Trittmatten 2 vorliegt. Dabei wird der jeweils zweite der beiden Strompfade 4 eines Meldeelements mit der invertierten Signalfolge S 1... S n des jeweils ersten Strompfades 3 beaufschlagt.According to the invention, when using several safety mats, the current paths of the same are provided with different signal sequences S 1 ...S n , S 1... S n in such a way that an easily decodable, unique, binary representation of the state of the connected foot mats 2 are present. The second of the two current paths 4 of a signaling element has the inverted signal sequence S 1... S n of the first current path 3 is applied.

Fig. 2 zeigt die Schaltsignale an 12 unterschiedlichen Schaltausgängen 5,6 der Sicherheitssteuerung 1 für den Anschluss an die jeweils zwei parallelen Strompfade von 6 Trittmatten 2. Im Zeitpunkt t1 dieser Darstellung ist beispielsweise der (sichere) Zustand der Trittmatten 2 durch die binäre Zahl 10 01 10 10 01 01 definiert. Fig. 2 shows the switching signals at 12 different switching outputs 5,6 of the safety control 1 for connection to the two parallel current paths of 6 safety mats 2. At time t1 in this illustration, for example, the (safe) state of the safety mats 2 is represented by the binary number 10 01 10 10 01 01 defined.

Insgesamt zeigen im dekodierten Zeitrahmen 6 unterschiedliche Binärzahlen den sicheren Zustand der 6 Trittmatten an.In total, 6 different binary numbers indicate the safe status of the 6 safety mats in the decoded time frame.

Eine Abweichung davon weist auf das Vorliegen eines Auslösevorganges hin. So ist beispielsweise die binäre Zahl 11 01 10 10 01 01 ein Hinweis darauf, dass Trittmatte Nr. 1 zum Zeitpunkt t1 betreten wurde und ein Kurzschluss zwischen den beiden Strompfaden 3,4 dieser Trittmatte aufgetreten ist.A deviation from this indicates the existence of a triggering process. For example, the binary number 11 01 10 10 01 01 is an indication that step mat No. 1 was stepped on at time t1 and a short circuit occurred between the two current paths 3.4 of this step mat.

Allerdings ist diese Aussage nicht eindeutig, da in einem Fehlerfall auch beispielsweise ein Kurzschluss zwischen der Zuleitung zum zweiten Strompfad der ersten Matte und der Zuleitung zum ersten Stromkreis der dritten Matte zu einer entsprechenden Binärzahl 11 01 10 10 01 01 hin.However, this statement is not clear, since in the event of a fault, for example, a short circuit between the supply line to the second current path of the first mat and the supply line to the first circuit of the third mat results in a corresponding binary number 11 01 10 10 01 01.

Für die Unterscheidung, ob ein Auslösevorgang oder ein Fehler vorliegt, ist daher die Betrachtung mehrerer aufeinanderfolgender Zeitpunkte t1, t2, t3 im Signalverlauf erforderlich.In order to distinguish whether there is a triggering process or an error, it is therefore necessary to consider several consecutive times t 1 , t 2 , t 3 in the signal curve.

So wären die Signalwerte S 1 und S3 bei einer Auslösung durch ein Betreten der ersten Matte zu den drei Zeitpunkten (11, 11, 11) also durchgehend 11, während der Kurzschluss zwischen der Zuleitung zum zweiten Strompfad der ersten Matte und der Zuleitung zum ersten Stromkreis der dritten Matte die Signalwerte S 1 und S3 (11, 11, 00) zu den drei Zeitpunkten ergibt.These would be the signal values S 1 and S 3 when triggered by stepping on the first mat at the three times (11, 11, 11), i.e. continuously 11, while the short circuit between the supply line to the second current path of the first mat and the supply line to the first circuit of the third mat Signal values S 1 and S 3 (11, 11, 00) at the three times.

Für eine rasche Ermittlung der Ursache sind die Schaltsignale S 1... S n wie aus Figur 2 ersichtlich aufzubauen. Jedes Signal weist periodisch wiederkehrend eine Abfolge von einem kurzen Impuls und einer kurzen Austastlücke sowie einem langen Impuls und einer langen Austastlücke auf, wobei Impulse und Austastlücken jeweils die gleiche Dauer aufweisen und die langen Impulse bzw. Austastlücken die doppelte Dauer der kurzen Impulse bzw. Austastlücken aufweisen.The switching signals are used to quickly determine the cause S 1... S n how out Figure 2 clearly visible. Each signal has a periodically recurring sequence of a short pulse and a short blanking gap as well as a long pulse and a long blanking gap, with pulses and blanking gaps each having the same duration and the long pulses or blanking gaps having twice the duration of the short pulses or blanking gaps exhibit.

Die einer einzelnen Matte zuzuordnenden Schaltsignale S1 und S 1 weisen eine übereinstimmende Phasenlage auf, die Signale der unterschiedlichen Matten sind zueinander phasenverschoben, die Dauer der Verschiebung zwischen 2 benachbarten Signalen also beispielsweise zwischen S1 und S2 oder S2 und S3 ... entspricht im vorliegenden Fall mit 6 Matten der Dauer eines schmalen Impulses, bzw. einem Sechstel der Periodendauer des Signales, und somit einer Phasenverschiebung von 60°, d.h. 360°/n mit n = Anzahl der Matten, im vorliegenden Fall sechs Stück.The switching signals S 1 and to be assigned to an individual mat S 1 have the same phase position, the signals of the different mats are out of phase with one another, the duration of the shift between 2 adjacent signals, for example between S 1 and S 2 or S 2 and S 3 ... corresponds to the duration in the present case with 6 mats a narrow pulse, or one sixth of the period of the signal, and thus a phase shift of 60°, ie 360°/n with n = number of mats, in this case six.

Der vorliegende Signalaufbau eignet sich zur Ansteuerung von bis zu 6 Matten, bei einer größeren Anzahl besteht beispielsweise die Möglichkeit die Signale um einen zweiten kurzen Impuls mit Austastlücke zu erweitern.The present signal structure is suitable for controlling up to 6 mats; if there are a larger number, it is possible, for example, to expand the signals by a second short pulse with a blanking interval.

Es wäre auch denkbar das Basissignal mit einem Kurzen und einem langen Impuls plus Austastlücken zu belassen, aber die Phasenverschiebung bzw. die Dauer der Verschiebung zwischen 2 benachbarten Signalen auf die Hälfte eines schmalen Impulses zu reduzieren.It would also be conceivable to leave the base signal with a short and a long pulse plus blanking gaps, but to reduce the phase shift or the duration of the shift between 2 adjacent signals to half of a narrow pulse.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11
SicherheitssteuerungSafety control
22
TrittmatteStep mat
33
erster Strompfadfirst current path
44
zweiter Strompfadsecond current path
5,65.6
Schaltausgänge derswitching outputs
7,87.8
Schalteingänge der SicherheitssteuerungSafety control switching inputs
S1...SnS1...Sn
Signalfolge am ersten Strompfad der ersten bis nten TrittmatteSignal sequence on the first current path of the first to nth foot mat
S1...SnS1...Sn
Signalfolge am zweiten Strompfad der ersten bis nten TrittmatteSignal sequence on the second current path of the first to nth foot mat
t1,t2,t3t1,t2,t3
Zeitpunkte im SignalverlaufPoints in time in the signal curve

Claims (7)

Verfahren zur Überwachung einer Mehrzahl kurzschlussbildender Meldeelemente, wobei jedes Meldeelement zumindest zwei Strompfade aufweist, die bei Betätigung des Meldeelements kurzgeschlossen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Strompfade (3,4) der Meldeelemente (2) mit unterschiedlichen Signalfolgen (S1...Sn, S 1.. S n) in der Weise beaufschlagt werden, dass innerhalb eines vorgegebenen Zeitrahmens zu jedem Zeitpunkt eine einfach dekodierbare, eindeutige, binäre Darstellung des Zustandes der angeschlossenen Trittmatten (2) vorliegt und dass das Betreten der Trittmatten von einem Fehler in den Zuleitungen zu den Strompfaden unterschieden werden kann.Method for monitoring a plurality of short-circuit-forming signaling elements, each signaling element having at least two current paths which are short-circuited when the signaling element is actuated, characterized in that the current paths (3,4) of the signaling elements (2) have different signal sequences (S 1 ...S n , S 1 .. S n ) are acted upon in such a way that an easily decodable, clear, binary representation of the state of the connected step mats (2) is available at any time within a predetermined time frame and that stepping on the step mats can be distinguished from an error in the supply lines to the current paths can. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweils zweite (4) der beiden Strompfade eines Meldeelements (2) mit der invertierten Signalfolge ( S 1... S n) des jeweils ersten Strompfades beaufschlagt wird.Method according to claim 1, characterized in that the second (4) of the two current paths of a signaling element (2) with the inverted signal sequence ( S 1... S n ) of the first current path is applied. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Signal eine periodisch wiederkehrende Abfolge von einem kurzen Impuls und einer kurzen Austastlücke sowie einem langen Impuls und einer langen Austastlücke aufweist, dass Impulse und Austastlücken jeweils die gleiche Dauer aufweisen und die langen Impulse bzw. Austastlücken die doppelte Dauer der kurzen Impulse bzw. Austastlücken aufweisen, und dass die einer einzelnen Matte zuzuordnenden Schaltsignale eine übereinstimmende Phasenlage aufweisen und die Signale der unterschiedlichen Matten um 60° zueinander phasenverschoben sind.Method according to claim 1 or 2, characterized in that each signal has a periodically recurring sequence of a short pulse and a short blanking gap and a long pulse and a long blanking gap, that pulses and blanking gaps each have the same duration and the long pulses or Blanking gaps have twice the duration of the short pulses or blanking gaps, and that the switching signals to be assigned to an individual mat have a matching phase position and the signals of the different mats are 60 ° out of phase with one another. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Signal eine periodisch wiederkehrende Abfolge von einem kurzen Impuls und einer kurzen Austastlücke sowie einem langen Impuls und einer langen Austastlücke aufweist, dass Impulse und Austastlücken jeweils die gleiche Dauer aufweisen und die langen Impulse bzw. Austastlücken die doppelte Dauer der kurzen Impulse bzw. Austastlücken aufweisen, und dass die einer einzelnen Matte zuzuordnenden Schaltsignale eine übereinstimmende Phasenlage auf weisen und die Signale der unterschiedlichen Matten um 360°/n mit n gleich der Anzahl der Matten zueinander phasenverschoben sind.Method according to claim 1 or 2, characterized in that each signal is a periodically recurring sequence of a short pulse and a short blanking interval and a long pulse and a long Blanking gap has that pulses and blanking gaps each have the same duration and the long pulses or blanking gaps have twice the duration of the short pulses or blanking gaps, and that the switching signals to be assigned to a single mat have a matching phase position and the signals of the different mats 360° / n with n equal to the number of mats are out of phase with each other. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Signal eine periodisch wiederkehrende Abfolge von zwei kurzen Impulsen und kurzen Austastlücke sowie einem langen Impuls und einer langen Austastlücke aufweist, dass Impulse und Austastlücken jeweils die gleiche Dauer aufweisen und die langen Impulse bzw. Austastlücken die doppelte Dauer der kurzen Impulse bzw. Austastlücken aufweisen, und dass die einer einzelnen Matte zuzuordnenden Schaltsignale eine übereinstimmende Phasenlage auf weisen und die Signale der unterschiedlichen Matten um 40° zueinander phasenverschoben sind.Method according to claim 1 or 2, characterized in that each signal has a periodically recurring sequence of two short pulses and a short blanking gap and a long pulse and a long blanking gap, that pulses and blanking gaps each have the same duration and the long pulses or blanking gaps have twice the duration of the short pulses or blanking gaps, and that the switching signals assigned to an individual mat have a matching phase position and the signals of the different mats are 40 ° out of phase with one another. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Meldeelemente Trittmatten (2) vorgesehen sind, die derart ausgebildet ist, dass bei einem Betreten der Trittmatte (2) ein Kurzschluss zwischen den beiden Strompfaden (3,4) verursacht wird.Method according to claim 1, characterized in that step mats (2) are provided as signaling elements, which are designed in such a way that a short circuit is caused between the two current paths (3, 4) when the step mat (2) is stepped on. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sicherheitssteuerung (1) vorgesehen ist, welche eine Mehrzahl von Signalausgängen (5,6) und Signaleingängen (7,8) umfasst, und dass kurzschlussbildende Meldeelemente (2) vorgesehen sind, welche jeweils zumindest zwei Strompfade (3,4) aufweisen, die bei Betätigung des Meldeelements (2)kurzgeschlossen werden und die mit Signalausgängen und Signaleingängen der Sicherheitssteuerung verbunden sind.Arrangement for carrying out the method according to one of claims 1 to 3, characterized in that a safety control (1) is provided, which comprises a plurality of signal outputs (5, 6) and signal inputs (7, 8), and that short-circuit-forming signaling elements (2 ) are provided, each of which has at least two current paths (3,4) which are short-circuited when the signaling element (2) is actuated and which also Signal outputs and signal inputs of the safety controller are connected.
EP22175146.4A 2022-05-24 2022-05-24 Method for monitoring a plurality of short circuit-forming signalling elements and arrangement for carrying out the method Pending EP4283875A1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP22175146.4A EP4283875A1 (en) 2022-05-24 2022-05-24 Method for monitoring a plurality of short circuit-forming signalling elements and arrangement for carrying out the method
US18/321,055 US20230384379A1 (en) 2022-05-24 2023-05-22 Arrangement and Method for Monitoring a Plurality of Short-Circuit Forming Indicating Elements
CN202310595611.4A CN117110939A (en) 2022-05-24 2023-05-24 Method for monitoring a plurality of short-circuit-forming signal elements and device for carrying out the method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP22175146.4A EP4283875A1 (en) 2022-05-24 2022-05-24 Method for monitoring a plurality of short circuit-forming signalling elements and arrangement for carrying out the method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4283875A1 true EP4283875A1 (en) 2023-11-29

Family

ID=81846427

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP22175146.4A Pending EP4283875A1 (en) 2022-05-24 2022-05-24 Method for monitoring a plurality of short circuit-forming signalling elements and arrangement for carrying out the method

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230384379A1 (en)
EP (1) EP4283875A1 (en)
CN (1) CN117110939A (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4441070A1 (en) * 1994-11-18 1996-05-30 Leuze Electronic Gmbh & Co Safety switch arrangement for current supply to hazardous working medium equipment
US20010024125A1 (en) * 2000-01-27 2001-09-27 Siemens Ag Method for detecting faults on safety oriented sensors
EP1480049A1 (en) * 2003-05-23 2004-11-24 Koninklijke Philips Electronics N.V. Automatic test pattern generation
US20110204729A1 (en) * 2010-02-19 2011-08-25 Dirk Lorenz Safety switching device with universal signal input
EP2988419B1 (en) 2014-08-21 2017-06-14 Wieland Electric GmbH Method for determining the state of a reporting element which forms a short circuit

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4441070A1 (en) * 1994-11-18 1996-05-30 Leuze Electronic Gmbh & Co Safety switch arrangement for current supply to hazardous working medium equipment
US20010024125A1 (en) * 2000-01-27 2001-09-27 Siemens Ag Method for detecting faults on safety oriented sensors
EP1480049A1 (en) * 2003-05-23 2004-11-24 Koninklijke Philips Electronics N.V. Automatic test pattern generation
US20110204729A1 (en) * 2010-02-19 2011-08-25 Dirk Lorenz Safety switching device with universal signal input
EP2988419B1 (en) 2014-08-21 2017-06-14 Wieland Electric GmbH Method for determining the state of a reporting element which forms a short circuit

Also Published As

Publication number Publication date
CN117110939A (en) 2023-11-24
US20230384379A1 (en) 2023-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4441070C2 (en) Safety switch arrangement
DE19805722B4 (en) Method and device for monitoring electrical lines
EP2887163B1 (en) Surveillance device, security system and method for operating a security system
CH618801A5 (en)
EP1182762B1 (en) Electrical tool and method of its use
DE102006047469B4 (en) Method and device for checking a switch arrangement
EP0778467A2 (en) Circuit for monitoring grounding and protection against dangerous currents through the human body, especially for devices with potential equalisation in star-star networks
EP2988419B1 (en) Method for determining the state of a reporting element which forms a short circuit
EP4283875A1 (en) Method for monitoring a plurality of short circuit-forming signalling elements and arrangement for carrying out the method
EP2127992B1 (en) Circuit for monitoring the end position switches of a four wire three phase drive for points
EP3293498A1 (en) Signal processing unit
DE10323908A1 (en) Method and arrangement for monitoring a power output stage
DE4438039A1 (en) Self-testing personnel safety monitoring system with switch=off detection point
EP3465720B1 (en) Device for fail-safe disconnection of an electrical load
DE3135232C2 (en) Hysteresis-free threshold switching
EP3723223A1 (en) Detection of an earth fault in a dc network
DE4319750C2 (en) Method and device for function monitoring of switching devices of a bridge circuit and their use
EP3026512B1 (en) Method for reducing the energy consumption of a safety controller
DE3148278C2 (en) Circuit arrangement for evaluating the line voltage in alarm lines with several thresholds
DE19539915A1 (en) Monitoring methods such as standstill and / or set-up speed monitoring of a drive, in particular highly dynamic servo drives, and load relays, in particular for use in a corresponding method
DE3620681C2 (en)
DE1538662C (en) Method for the electronic control of electrical switches with pulse image telegrams
EP1533622A1 (en) Method for detecting short circuit between conductors
EP0995250B1 (en) Monitoring device for electrical fuses
EP0855035B1 (en) Operating process for an input circuit and corresponding input circuit

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN PUBLISHED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20240527

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR